CN116271794A - 摇杆装置及游戏手柄 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种摇杆装置及游戏手柄，该摇杆装置包括载体、摇杆以及角度传感器，摇杆连接有至少一转轴，转轴转动安装于载体内；角度传感器包括主壳、转动件、电路板以及电容传感组件，主壳固定安装于载体，电路板安装于主壳，转动件与转轴连接，且可跟随转轴同轴转动；电容传感组件包括沿转轴的轴向相对间隔设置的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极之间形成有电容；第一电极安装于电路板，且相对于主壳保持固定，第二电极安装于转动件而可跟随转动件运动。本发明提出的摇杆装置使用寿命长，性能稳定性高。并且相较于霍尔摇杆而言，功耗更低，对于整机工作时长有很好的提升，可有效提升产品市场竞争优势。

Description

摇杆装置及游戏手柄

技术领域

本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种摇杆装置及游戏手柄。

背景技术

随着生活水平的提高，人们的业余生活越来越丰富，摇杆在游戏中使用的频率越来越高。相关技术中，常规的薄膜电阻摇杆受限于工艺影响，使用寿命受到限制，一般使用寿命在两百万次左右；并且薄膜电阻摇杆在使用时，由于弹片与薄膜电阻摩擦导致的碳颗粒吸附问题容易带来漂移问题，导致性能稳定性差，受用户诟病较多。为解决上述问题，市面上出现了霍尔摇杆，但霍尔摇杆的功耗较高，不适用于低功耗产品，且霍尔摇杆的成本较高，降低了产品市场竞争优势。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种摇杆装置，旨在提升摇杆的使用寿命和性能稳定性，同时还具有较低的功耗和成本。

为实现上述目的，本发明提出的摇杆装置，包括：

载体；

摇杆，连接有至少一转轴，所述转轴转动安装于所述载体内；

角度传感器，包括主壳、转动件、电路板以及电容传感组件，所述主壳安装于所述载体，所述电路板安装于所述主壳，所述转动件转动设于所述主壳，并与所述转轴传动连接；所述电容传感组件包括第一电极和第二电极，所述第一电极安装于所述电路板，所述第二电极安装于所述转动件，所述第一电极和第二电极沿所述转轴的轴向相对间隔设置，所述第一电极和所述第二电极之间形成有电容；

所述电路板与所述电容传感组件电连接，所述电路板用于根据所述第一电极与所述第二电极之间的容值变化，输出对应的位置信息。

可选地，所述角度传感器设置于所述载体外。

可选地，所述主壳朝向所述载体的一侧形成有容置槽；

所述电路板设置于所述容置槽的槽底，且具有供所述转轴穿过的避让孔；

所述转动件包括转盘，所述转盘设置于所述容置槽内，且具有供所述转轴穿过的连接孔，以使所述转盘可跟随所述转轴相对所述主壳转动。

可选地，所述第一电极包括设于所述电路板的发射端电路；

所述第二电极包括金属弹片，所述金属弹片安装于所述转动件朝向所述电路板的一侧，所述发射端电路和所述金属弹片之间形成有电容。

可选地，所述角度传感器还包括引出构件，所述引出构件的一端与所述电路板连接，另一端伸出所述主壳设置；所述引出构件设置为引端子或线到板连接器或线材或软板或金属引脚。

可选地，所述引出构件为金属引脚，所述电路板、所述金属引脚以及所述主壳一体注塑成型。

可选地，所述电路板上设置有接地端，所述接地端与所述发射端电路沿所述转轴的周向间隔设置；

所述金属弹片包括连接段和折弯段，所述连接段安装于所述转动件，所述折弯段的一端与所述连接段连接，另一端朝向所述电路板弯折设置且与所述接地端抵接。

可选地，所述连接孔的周缘凸设有与所述避让孔插接适配的插接柱，所述插接柱远离所述转盘的一端周缘沿所述插接柱的周向凸设有限位部，所述限位部与所述主壳的背离所述载体的一侧表面相抵接。

可选地，所述转轴包括相互垂直的两个，分别为沿X轴方向延伸设置的第一转轴和沿Y轴方向延伸设置第二转轴，所述第一转轴的两端转动安装于所述载体，所述第一转轴的中部贯穿设置有第一安装槽，所述第一安装槽沿所述第一转轴的长度方向延伸；

所述第二转轴的两端转动安装于所述载体，所述第二转轴的中部设置有第二安装槽，所述第二安装槽沿着所述第二转轴的长度方向延伸，所述摇杆穿过所述第一安装槽延伸至所述第二安装槽，所述第二安装槽的槽壁开设有固定孔；

所述摇杆穿过所述第一安装槽延伸至所述第二安装槽，且所述摇杆设有与所述固定孔转动套接的连接柱，所述连接柱沿所述X轴方向延伸；

所述角度检测传感器设置有两个，分设于所述载体的相邻两侧，其中一个所述角度检测传感器的转动件与所述第一转轴连接，另一个所述角度检测传感器的转动件与所述第二转轴连接。

可选地，所述载体包括保护壳和底座，所述保护壳扣设于所述底座，所述保护壳和所述底座配合形成承载所述转轴的安装孔。

可选地，所述第二电极设置为多个，多个所述第二电极沿所述第一电极的运动轨迹间隔设置；当所述摇杆运动时，所述第一电极与至少一个所述第二电极在所述第一方向相对叠合的叠合面积发生变化，以使至少一个所述第二电极输出对应大小的容值变化信号，所述电路板用于根据至少一个所述容值感应信号输出对应的位置信息。

可选地，所述摇杆装置还包括控制组件，所述控制组件包括相互电连接的触控芯片和主控元件，所述第一电极和所述第二电极均与所述触控芯片电连接；所述触控芯片用于将所述电容传感组件输出的电容感应信号发送至所述主控元件，所述主控元件用于对所述感应信号进行处理生成所述摇杆的动作信息。

可选地，所述电容传感组件为间隔设置的多组，所述电路板分别与每一所述电容传感组件电连接。

本发明还提出一种游戏手柄，包括如上所述的摇杆装置。

本发明的技术方案通过将角度传感器的主壳安装固定在载体上，转动件与转轴连接，且可跟随转轴转动，第一电极安装于主壳上，第二电极安装在转动件上。在摇杆运动时，转轴相对载体转动，并带动转动件相对主壳转动，进一步使得第一电极与第二电极之间发生相对转动，第一电极和第二电极沿第一方向的叠合面积发生改变，他们之间的容置发生改变，并输出对应的位置信号。相较于传统的碳膜摇杆而言，本发明的摇杆装置可通过非接触的方式实现摇杆动作检测，不存在接触磨损的问题，可有效提升摇杆的使用寿命，同时也不存在由于弹片与薄膜电阻摩擦导致的碳颗粒吸附问题，不会产生摇杆漂移问题，可有效提升摇杆的性能稳定性。并且相较于霍尔摇杆而言，本发明的摇杆装置采用电容感应实现摇杆动作检测，功耗更低，对于整机工作时长有很好的提升，可有效提升产品市场竞争优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明摇杆装置一实施例的爆炸图；

图2为本发明摇杆装置一实施例中角度传感器的爆炸图；

图3为本发明摇杆装置一实施例中角度传感器的剖视图；

图4为本发明摇杆装置一实施例中角度传感器的去除转动盘的示意图；

图5为本发明摇杆装置一实施例的轴视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种摇杆装置100。

请参照图1至图5，在本发明一实施例中，摇杆装置100包括载体10、摇杆20以及角度传感器40，其中摇杆20连接有至少一转轴30，所述转轴30转动安装于所述载体10内；角度传感器40包括主壳41、转动件42、电路板43以及电容传感组件44，所述主壳41安装于所述载体10，所述电路板43安装于所述主壳41，所述转动件42转动设于所述主壳41，并与所述转轴30传动连接；所述电容传感组件44包括第一电极441和第二电极442，所述第一电极441安装于所述电路板43，所述第二电极442安装于所述转动件42，所述第一电极441和第二电极442沿所述转轴30的轴向相对间隔设置，所述第一电极441和所述第二电极442之间形成有电容；所述电路板43与所述电容传感组件44电连接，所述电路板43用于根据所述第一电极441与所述第二电极442之间的容值变化，输出对应的位置信息。

其中所述第一电极441和所述第二电极442的其中一个为接收端电极，另一个为发射端电极。例如，该第一电极441为接收端电极，第二电极442为发射端电极；又例如，第一电极441为发射端电极，第二电极442为接收端电极。

可选地，载体10用于形成摇杆装置100的主体支撑结构，载体10的形状可根据实际需要设计为方形、球形或者其他形状，在此不做具体限定。

在本实施例中，如图所述，该载体10呈矩形体状设置，以便于角度传感器40的装配。进一步地，为便于将摇杆20及转轴30装配在载体10内，该载体10分成可相互扣合的两个部分，分别定义为保护壳11和底座12。具体地，保护壳11包括方形顶板，顶板开设有供摇杆柄21的部分伸出载体10外的通孔，顶板的周缘向下翻折形成有侧壁，顶板和侧壁配合形成有安装槽，底座12嵌入该凹槽内以和保护壳11连接固定，侧壁远离顶板的一端凸设有向下延伸的金属片，在底座12和保护壳11安装到位后，将金属片折弯抵接在底座12的下表面上，限制保护壳11和底座12沿轴向相对远离。顶板的四周侧壁上均具有延伸至下端面的条形孔，底座12的四周侧壁上凸设有与每一条形孔插接适配的定位凸起，底座12嵌入保护壳11内时，定位凸起插入与之相对设置的条形孔内，且该定位凸起与条形孔配合形成供转轴30两端支撑固定的安装孔13。如此，整个摇杆装置100的装配更加简单方便

进一步地，所述摇杆20包括摇杆柄21、复位件以及顶块22，该复位件可以选用弹簧23，弹簧23的一端与底座12相抵接，另一端与该顶块22相抵接，顶块22沿轴向滑动安装于该底座12内。摇杆柄21至少有一个转动自由度，也即，转轴30的数量至少为一个，所以，所述摇杆20可通过一个转轴30转动安装于所述安装载体10，则此时，所述摇杆20具有一个转动自由度；也可以是，所述摇杆20通过多个转轴30转动安装于所述安装载体10，相应地，所述摇杆20有多个转动自由度。只要保证当摇杆20运动时，能够使第一电极441与第二电极442两者之间产生相对位移，以使二者的叠合面积发生变化即可。需要说明的是，叠合面积是指第一电极441与第二电极442沿第一方向正对部分的重合面积，该第一方向为转轴30的轴向方向。

具体地，本实施例中，如图1所示，转轴30为垂直设置的两个，分别为沿X轴方向延伸设置的第一转轴31，沿Y轴方向延伸设置的第二转轴32，所述第一转轴31的两端转动安装于所述安装载体10的安装孔13内，所述第一转轴31的中部贯穿设置有第一安装槽311，所述第一安装槽311沿所述X轴方向延伸，所述第二转轴32的两端转动安装于所述载体10的安装孔13内，所述第二转轴32的中部设置有第二安装槽321，所述第二安装槽321沿着所述Y轴方向延伸，第二安装槽321的沿X轴方向的两侧内部设置有固定孔322。所述摇杆柄21穿过所述第一安装槽311至所述第二安装槽321，与顶块22相抵接，且所述摇杆20设有与固定孔322转动套接的定位柱。当所述摇杆20绕着所述第一转轴31转动时，所述摇杆20具有在Y轴方向上的转动行程，此时，所述摇杆20与所述第一安装槽311的两侧的侧壁抵接，以带动所述第一转轴31转动，与此同时所述摇杆20沿着所述第二安装槽321活动，也即，所述第二安装槽321为所述摇杆20提供绕所述第X方向转动的转动行程。

同理，当所述摇杆20绕所述第二转轴32转动时，所述摇杆20具有在第X方向上的转动行程，此时，所述摇杆20会与所述第二安装槽321的两侧的侧壁抵接，以带动所述第二转轴32转动，而同时，所述摇杆20沿着所述第一安装槽311的长度方向活动，也即，所述第一安装槽311为所述摇杆20提供绕所述第Y方向转动的转动行程。

如此，在该摇杆20组件装配好后，该弹簧23处于预压缩状态，通过顶块22施加给摇杆柄21一个向上的反作用力，摇杆柄21的滑动更加流畅，当摇杆20未受到外力作用时，能够复位到中心位置。

需要说明的是，在其他实施例中，保护壳11和底座也可以通过其他卡接方式固定在一起，在此不一一限定。

在其中一个实施例中，如图1和图5所示，所述角度传感器40设置于所述载体10外。如此，角度传感器40的安装不会占用载体10的内部空间，整个摇杆装置100的结构更加紧固可靠。

在其中一个实施例中，所述主壳41朝向所述载体10的一侧形成有容置槽；所述电路板43设置于所述容置槽的槽底，且具有供所述转轴30穿过的避让孔431；所述转动件42包括转盘42a，所述转盘42a设置于所述容置槽内，且具有供所述转轴30穿过的连接孔421，以使所述转盘42a可跟随所述转轴30相对所述主壳41转动。

可选地，转轴30的端部为削边轴，该转动盘可转动安装于容置槽内且与电路板43间隔设置，转盘42a的中心位置处开设的连接孔421为与该转轴30的端部相适配的孔，在本实施例中为方形孔，如此，当转轴30转动时，会带动转盘42a一起转动。在此不限定其具体形状，只要其能带动转盘42a一起转动即可。

需要说明的是，该主壳41可以通过螺丝等方式安装固定在载体10的侧壁上，也可以通过卡扣连接等方式固定在载体10上，在此不一一限定。

进一步地，基于上一个实施例的基础上，所述连接孔421的周缘凸设有与所述避让孔431插接适配的插接柱422，所述插接柱422远离所述转盘42a的一端周缘沿所述插接柱422的周向凸设有限位部4221，所述限位部4221与所述主壳41的背离所述载体10的一侧表面相抵接。

可选地，该插接柱422呈圆筒形设计，为限制转盘42a与主壳41沿容置槽的轴向相对远离，在插接柱422的轴向设置有该限位部4221，该限位部4221与所述主壳41的背离所述载体10的一侧表面相抵接，以限制转盘42a与主壳41沿容置槽的轴向相对远离。进一步地，为便于该插接柱422的限位部4221穿过避让孔431，在本实施例中，该插接柱422上开设有条形缺口，如此，将插接柱422分为多个部分，使其便于形变以供限位部4221输出该避让孔431置于主壳41外。同时，插接柱422的设计使得转盘42a与转轴30的连接更加稳定，转动稳定性更高。

在其中一个实施例中，所述第一电极441包括设于所述电路板43的发射端电路432；所述第二电极442包括金属弹片，所述金属弹片安装于所述转动件42朝向所述电路板43的一侧，所述发射端电路432和所述金属弹片之间形成有电容。在本实施例中，以该转动件42为转盘42a进行举例说明。

需要说明的是，所述第二电极442和所述第一电极441均采用导电材料制成。其中，导电材料包括但不限于采用铜、钢、铝等金属导电材料制成，或者也可采用如石墨烯等高分子导电材料制成。进一步地，第二电极442和第一电极441均呈片状设置，结构简单，占用体积较小，同时还具有较高的灵敏度。

进一步地，第二电极442和第一电极441呈弧形板状结构或者平板状结构设置，具体形状可以根据其使用场景进行选用，在此不一一限定。只要当第二电极442与第一电极441发生相对转动时，二者沿第一方向的叠合面积发生变化即可。

在本实施例中，如图4所示，该第一电极441直接与电路板43一体设计，为集成在电路板43正对该转盘42a一侧的发射端电路432，该第二电极442设置为弧形的金属弹片，经过热熔柱固定在转盘42a朝向电路板43的一侧上，如此，角度传感器40的内部零配件减少，降低了其装配难度。

在其中一个实施例中，所述角度传感器40还包括引出构件45，所述金属引脚的一端与所述电路板43连接，另一端伸出所述主壳41设置；所述引出构件45可以选用引端子或线到板连接器或线材或软板或者金属引脚。也可以是其他引出结构，只需要可以将电路板43与外部控制件电连接即可，在此不作限定。

在其中一个实施例中，该引出构件45选用金属引脚，所述电路板43、所述金属引脚以及所述主壳41一体注塑成型。

具体地，如图2和图3所示，金属引脚的数量为两个，先将两个金属引脚的一端分别焊接到电路板43上，另一端沿摇杆装置100的高度方向延伸设置，电路板43和金属引脚一起定义为PCB组件，再将整个PCB组件作为嵌件进行注塑成型得到该主壳41，此时，该电路板43作为主壳41的底壁。如此，主壳41和PCB组件为一个整体件，整个摇杆装置100的一致性好，装配更加简单方便。

在其中一个实施例中，如图4所示，所述电路板43上设置有接地端433，所述接地端433与所述发射端电路432沿所述转轴30的周向间隔设置；所述金属弹片包括连接段4421和折弯段4422，所述连接段4421通过热熔柱固定安装于所述转盘42a上，所述折弯段4422的一端与所述连接段4421连接，另一端朝向所述电路板43弯折设置且与所述接地端433抵接，如此，转盘42a在跟随转轴30转动过程中，转盘42a和电路板43之间可以保持一定的间距，并且无需额外接线，简化了摇杆装置100的内部结构。

进一步地，该转盘42a朝向电路板43的一侧表面凸设有半圆形凸台，该连接段4421安装在半圆形凸台上，如此，连接段4421距离电路板的距离可以相对较小，折弯段的结构强度相对较高。

需要说明的是，用于处理第一电极441和第二电极442之间的容值变化而得到摇杆20的动作信号的控制组件可以是集成在电路板43上，也可以是设置在摇杆装置100外部，此时电路板43和金属引脚共同作为一个引出构件45，用于将第一电极441和第二电极442之间的容值变化输出给控制组件，在此不作限定。具体地，该控制组件包括相互电连接的触控芯片和主控芯片，所述第一电极441和所述第二电极442均与所述触控芯片电连接；所述触控芯片用于将所述电容传感组件44输出的感应信号发送至所述主控芯片，所述主控芯片用于对所述感应信号进行处理生成所述摇杆20的动作信息。其中，触控芯片设有发射通道(TX)和接收通道(RX)，第一电极441和第二电极442的其中一者与发射通道(TX)连接，另一者与接收通道(RX)连接。

进一步地，在本实施例中，由于该折弯段的存在，且在电路板43上设置有接地端433，且折弯段与电路板43上的接地端433相抵接，接地端433呈弧形设置，且与发射端电路432同圆心设计，如此金属弹片随转盘42a转动时，确保折弯段始终与该接地端433相抵接。即在本实施例中可以采用一个触控通道(CH)加接地(GND)的方式代替TX及RX两通道方式，也可实现相应的功能。当摇杆20运动时，第一电极441和第二电极442之间发生相对转动，沿第一方向的叠合面积发生变化，即他们之间的电容发生变化，形成一个电容感应信号，触控芯片将电容感应信号发送至主控芯片(例如MCU)，进而主控芯片可根据预设的程序或者算法对电容感应信号进行数据拟合，从而生成摇杆20的动作信息。

在其他实施例中，对于部分产品没有触控芯片并同时想要直接替换现有摇杆20的，可以将触控芯片，甚至MCU集成在电路板43上，能更快实现现有产品替换。

在其中一个实施例中，所述第二电极442设置为多个，多个所述第二电极442沿所述第一电极441的运动轨迹间隔设置；当所述摇杆20运动时，所述第一电极441与至少一个所述第二电极442在所述第一方向相对叠合的叠合面积发生变化，以使至少一个所述第二电极442输出对应大小的容值变化信号，所述电路板43用于根据至少一个所述容值感应信号输出对应的位置信息。

在本实施例中，以该第一电极441为发射端传感器，第二电极442为接收端传感器为例进行说明，该第一电极441为1个，该第二电极442可以为沿预设轨迹间隔排布的2个，3个或是更多个，在此不对其具体数量进行限定。当第一电极441随摇杆20运动时，该第一电极441可以是与其中一个第二电极442的叠合面积发生改变，并输出对应的电容感应信号给电路板43。也可以是，第一电极441与相邻几个第二电极442正对设置，该第一电极441与相邻的几个第二电极442之间均具有叠合面积，产生多个电容，如此，当该第一电极441随摇杆20运动时，该相邻设置的几个第二电极442之间的叠合面积均发生改变，这几个第二电极442输出对应数量的电容感应信号给电路板43，电路板43根据多个电容感应信号输出对应的摇杆20的位置信息。在此不一一限定第一电极441和第二电极442具体尺寸形状，只要保证当第一电极441跟随摇杆20沿预设轨迹运动时，能够使第一电极441与至少一个第二电极442之间产生相对位移，以使二者的叠合面积发生变化即可。且相较于一个设置单个第一电极441和第二电极442而言(单通道方案)，本实施例中采用第二电极442(多个第二接收端传感器)时，可以解决因温度变化及板上信号干扰导致的触控信号跳变问题，提高系统稳定性，提高对摇杆20位置的检测精度。

在其中一个实施例中，如图1和图5所示，所述转轴30包括相互垂直的两个，分别为沿X轴方向延伸设置的第一转轴31和沿Y轴方向延伸设置第二转轴32，所述第一转轴31的两端转动安装于所述载体10，所述第一转轴31的中部贯穿设置有第一安装槽311，所述第一安装槽311沿所述第一转轴31的长度方向延伸；所述第二转轴32的两端转动安装于所述载体10，所述第二转轴32的中部设置有第二安装槽321，所述第二安装槽321沿着所述第二转轴32的长度方向延伸，所述摇杆20穿过所述第一安装槽311延伸至所述第二安装槽321，所述第二安装槽321的槽壁开设有固定孔322；所述摇杆20穿过所述第一安装槽311延伸至所述第二安装槽321，且所述摇杆20设有与所述固定孔322转动套接的连接柱211，所述连接柱211沿所述X轴方向延伸；所述角度检测传感器设置有两个，分设于所述载体10的相邻两侧，其中一个所述角度检测传感器的转动件42与所述第一转轴31连接，另一个所述角度检测传感器的转动件42与所述第二转轴32连接。

具体地，载体10呈矩形体状，该第一转轴31沿X轴方向延伸设置，第二转轴32如此，可分别对摇杆20的X轴方向的动作和Y轴方向的动作进行检测，从而能够提升摇杆装置100整体的检测灵敏度。

在一实施例中，所述电容传感组件44为间隔设置的多组，所述电路板43分别与每一所述电容传感组件50电连接。

可选地，该电容传感组件44可以是为间隔设置的2组、3组、4组或是更多组，在此不作限定。在本实施例中，以该电容传感组件44为间隔设置的两组为例进行说明(图未示出)，分别定义为第一电容传感组件和第二电容传感组件，第一电容传感组件和第二电容传感组件沿转轴30的径向间隔设置。对应地，第一电容传感组件和第二电容感应组件均包括第一电极和第二电极，第一电容传感组件的第一电极和第二电容感应组件的第一电极沿转轴30的径向间隔设置在转动件42上；对应的，第一电容传感组件的第二电极和第二电容感应组件的第二电极沿转轴30的径向间隔设置在电路板43上，如此，当摇杆20被拨动时，使得第一传感组件和第二传感组件的容值均对应发生变化，并分别会输出对应大小的电容感应信号，如此，电路板40通过对两组电容感应信号进行处理以得到摇杆20的位置信息，增加了输出范围，进一步提高了摇杆装置100的灵敏度。

本发明还提出一种游戏手柄，该游戏手柄包括摇杆装置100，该摇杆装置100的具体结构参照上述实施例，由于本游戏手柄采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种摇杆装置，其特征在于，包括：

载体；

摇杆，连接有至少一转轴，所述转轴转动安装于所述载体内；

角度传感器，包括主壳、转动件、电路板以及电容传感组件，所述主壳安装于所述载体，所述电路板安装于所述主壳，所述转动件转动设于所述主壳，并与所述转轴传动连接；所述电容传感组件包括第一电极和第二电极，所述第一电极安装于所述电路板，所述第二电极安装于所述转动件，所述第一电极和第二电极沿所述转轴的轴向相对间隔设置，所述第一电极和所述第二电极之间形成有电容；

所述电路板与所述电容传感组件电连接，所述电路板用于根据所述第一电极与所述第二电极之间的容值变化，输出对应的位置信息。

2.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述角度传感器设置于所述载体外。

3.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述主壳朝向所述载体的一侧形成有容置槽；

所述电路板设置于所述容置槽的槽底，且具有供所述转轴穿过的避让孔；

所述转动件包括转盘，所述转盘设置于所述容置槽内，且具有供所述转轴穿过的连接孔，以使所述转盘可跟随所述转轴相对所述主壳转动。

4.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述第一电极包括设于所述电路板的发射端电路；

所述第二电极包括金属弹片，所述金属弹片安装于所述转动件朝向所述电路板的一侧，所述发射端电路和所述金属弹片之间形成有电容。

5.如权利要求4所述的摇杆装置，其特征在于，所述角度传感器还包括引出构件，所述引出构件的一端与所述电路板连接，另一端伸出所述主壳设置；所述引出构件设置为端子或线到板连接器或线材或软板或金属引脚。

6.如权利要求5所述的摇杆装置，其特征在于，所述引出构件为金属引脚，所述电路板、所述金属引脚以及所述主壳一体注塑成型。

7.如权利要求4所述的摇杆装置，其特征在于，所述电路板上设置有接地端，所述接地端与所述发射端电路沿所述转轴的周向间隔设置；

所述金属弹片包括连接段和折弯段，所述连接段安装于所述转动件，所述折弯段的一端与所述连接段连接，另一端朝向所述电路板弯折设置且与所述接地端抵接。

8.如权利要求3所述的摇杆装置，其特征在于，所述连接孔的周缘凸设有与所述避让孔插接适配的插接柱，所述插接柱远离所述转盘的一端周缘沿所述插接柱的周向凸设有限位部，所述限位部与所述主壳的背离所述载体的一侧表面相抵接。

9.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述转轴包括相互垂直的两个，分别为沿X轴方向延伸设置的第一转轴和沿Y轴方向延伸设置第二转轴，所述第一转轴的两端转动安装于所述载体，所述第一转轴的中部贯穿设置有第一安装槽，所述第一安装槽沿所述第一转轴的长度方向延伸；

所述第二转轴的两端转动安装于所述载体，所述第二转轴的中部设置有第二安装槽，所述第二安装槽沿着所述第二转轴的长度方向延伸，所述摇杆穿过所述第一安装槽延伸至所述第二安装槽，所述第二安装槽的槽壁开设有固定孔；

所述摇杆穿过所述第一安装槽延伸至所述第二安装槽，且所述摇杆设有与所述固定孔转动套接的连接柱，所述连接柱沿所述X轴方向延伸；

所述角度检测传感器设置有两个，分设于所述载体的相邻两侧，其中一个所述角度检测传感器的转动件与所述第一转轴连接，另一个所述角度检测传感器的转动件与所述第二转轴连接。

10.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述载体包括保护壳和底座，所述保护壳扣设于所述底座，所述保护壳和所述底座配合形成承载所述转轴的安装孔。

11.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述第二电极设置为多个，多个所述第二电极沿所述第一电极的运动轨迹间隔设置；当所述摇杆运动时，所述第一电极与至少一个所述第二电极在所述第一方向相对叠合的叠合面积发生变化，以使至少一个所述第二电极输出对应大小的容值变化信号，所述电路板用于根据至少一个所述容值感应信号输出对应的位置信息。

12.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述电容传感组件为间隔设置的多组，所述电路板分别与每一所述电容传感组件电连接。

13.如权利要求1至12任意一项所述的摇杆装置，其特征在于，所述摇杆装置还包括控制组件，所述控制组件包括相互电连接的触控芯片和主控元件，所述第一电极和所述第二电极均与所述触控芯片电连接；所述触控芯片用于将所述电容传感组件输出的电容感应信号发送至所述主控元件，所述主控元件用于对所述感应信号进行处理生成所述摇杆的动作信息。

14.一种游戏手柄，其特征在于，包括如权利要求1至13任意一项所述的摇杆装置。

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